Курсовая работа На тему Характеристика процесса обогащения металлических руд на примере Учалинской обогатительной фабрики
 Скачать 499.17 Kb.
|
|
3.3 Флотация 3.3.1 Теоретические основы процесса флотации Метод флотационного обогащения полезных ископаемых основан на различии в физико-химических свойствах поверхности минералов, их способности в тонкоизмельченном состоянии смачиваться водой. Способность поверхности минералов смачиваться водой можно изменять искусственно, применяя флотационные реагенты. Путем подбора флотационных реагентов можно создать такие условия, при которых одни минералы будут флотироваться, а другие не будут т.е. создать условия для селективного разделения этих минералов. Так реагенты-собиратели (коллекторы) закрепляются на поверхности минералов, которая становится несмачиваемой, т. е. гидрофобной. Гидрофобные частицы прилипают к пузырькам воздуха и выносятся на поверхность пульпы, где образуют слой минерализованной пены, которая снимается в виде пенного продукта или концентрата. Гидрофильные, т.е. смачиваемые минеральные частицы остаются в объеме пульпы и выносятся из флотационной камеры через песковые отверстия, расположенные у днища камер и через специальные разгрузочные устройства - шибера. 3.3.2 Описание технологических схем флотации Медно-цинковые, медные сплошные и вкрапленные руды Учалинского, Узельгинского, Молодежного и Талганского месторождений перерабатываемые на фабрике, представляют сложный комплекс сульфидов меди, цинка и железа, отличающийся труднообогатимостью. Труднообогатимость перерабатываемых руд обусловлена: - тесной ассоциацией сульфидов при весьма неравномерной вкрапленности. Наиболее полное раскрытие минералов меди, цинка и железа осуществляется только в самых тонких классах – 0,030 мм; - большой многосортностью руд в одном месторождении (медно-цинковые, медные, серно-колчеданные, цинковые, медные вкрапленные) с различным содержанием полезных компонентов; - разнообразным характером форм выделений меди, которая встречается в виде первичных сульфидов (халькопирита и блеклых руд) и вторичных сульфидов (ковеллина, халькозина и борнита). Для переработки указанных руд на фабрике действуют две развитых технологических схемы обогащения: - 1 вариант: коллективно-селективная с доизмельчением коллективного и грубого медного концентрата в отдельном цикле; - 2 вариант: селективная схема (схема раздельной флотации сульфидов) с доизмельчением 1-го коллективного, 2-ого коллективного и грубого медного концентратов с получением кондиционных медных, пиритных и грубых цинковых концентратов. Получение кондиционного цинкового концентрата с плановым извлечением по классической коллективно-селективной, селективной схемам флотации из перерабатываемых руд сопряжено с определенными трудностями. Обусловлено это вещественным составом и некоторыми свойствами этих руд: весьма тонкая, доходящая до эмульсионной, вкрапленность сульфидов цинка в пирите, высокая флотационная активность части пирита, наличие различных по флотационным свойствам модификаций сфалерита. Это явилось главной причиной, которая предопределила разработку технологии устойчивого получения цинковых концентратов, включающей: - получение цинковых «головок» с содержанием цинка 47,0-50,0%; - получение грубых цинковых концентратов с содержанием цинка 20,0-25,0% по классическим схемам; - доводку в отдельном цикле грубого цинкового концентрата в двух секциях до высококачественного концентрата с требуемыми кондициями по содержанию цинка и железа. 1) Технологическая схема коллективно-селективной флотации включает: -межцикловую флотацию после 2-ой стадии измельчения при содержании класса -0,074мм не менее 50-55% при содержании меди в руде не менее 1,0-1,2% по меди; - измельчение руды до содержания класса -0,074мм не менее 80%; -выделение «медной головки» при содержании меди в руде не менее 1,0-1,2% по меди; -извлечение активной части цинковых минералов в цинковую «головку» с ее доводкой в отдельном цикле до кондиционного по пенному варианту; -доизмельчение коллективного медно-цинкового концентрата до содержания класса 0,044 мм не менее 92%; -селективную медную флотацию с депрессией сфалерита сочетанием сульфида натрия и сульфата цинка и пирита оксидом кальция; -доизмельчение грубого медного концентрата до содержания класса 0,044 мм не менее 95%; -три перечистки медного концентрата; -сгущение хвостов контрольной медной флотации; -измельчение хвостов контрольной медной флотации; -основные и контрольные цинковые флотации с выделением активной части сфалерита в «цинковую головку» с доводкой в отдельном цикле до кондиционного по пенному варианту; -три перечистки грубого цинкового концентрата; -доводку грубых цинковых концентратов в отдельном цикле с получением кондиционного цинкового концентрата камерным вариантом с дофлотацией меди из медно-пиритного промпродукта с возвратом медно-пиритного промпродукта в узел цинковой флотации. 2) Технологическая схема селективной флотации включает: -межцикловую флотацию после 2-ой стадии измельчения при содержании класса -0,074мм не менее 50-55% при содержании меди в руде 1,0-1,2% по меди; -измельчение руды до содержания класса – 0,074 мм не менее 80%; -выделение «медной головки» при содержании меди в руде не менее 1,0-1,2% по меди; -1-ую коллективную флотацию; -извлечение активной части цинковых минералов в грубый цинковый концентрат с доводкой в отдельном цикле до кондиционного по пенному варианту; -2-ую коллективную флотацию в высокощелочной среде с выделением основной массы хвостов, представляющих пиритный концентрат при содержании серы в руде более 38%; -доизмельчение 1-го коллективного концентрата до содержания класса 0,044 мм не менее 93% в отдельном цикле; -доизмельчение 2-го коллективного концентрата до содержания класса - 0,044 мм не менее 90% в отдельном цикле; -селективную медную флотацию с депрессией сфалерита сочетанием сульфида натрия и сульфата цинка и пирита оксидом кальция на 1-ом коллективном концентрате; -доизмельчение грубого медного концентрата до содержания класса - 0,044 мм не менее 96%; -три перечистки медного концентрата; -сгущение хвостов контрольной медной флотации, измельченных хвостов первой перечистки цинковых флотаций и доизмельченного концентрата 2-ой коллективной флотации; -основные и контрольные цинковые флотации с выделением активной части сфалерита в «цинковую головку» с доводкой в отдельном цикле до кондиционного по пенному варианту; -три перечистки грубого цинкового концентрата; -в случае выпуска пиритного концентрата хвосты цинковой флотации являются пиритным концентратом; -доводку грубых цинковых концентратов в отдельном цикле с получением кондиционного цинкового концентрата камерным вариантом с дофлотацией меди из медно-пиритного промпродукта и возвратом медно-пиритного промпродукта в узел цинковой флотации; Осуществление сгущения - отмывки, процесса десорбции с созданием перед медно-пиритной флотацией определенных условий, которые контролируются и поддерживаются на заданном уровне в соответствии с технологическим и реагентным режимом. Контролируются электродами и поддерживаются на заданном уровне величина окислительно-восстановительного потенциала, рН и концентрации сульфида натрия, обеспечивающие устойчивое, без срыва селекции, проведение всего технологического процесса доводки грубого цинкового концентрата. Процесс доводки разработан специалистами исследовательской лаборатории УГОК и ОФ, внедрен в 1983 году. 3.4 Обезвоживание Качество концентратов определяется содержанием в них не только ценного компонента или примесей, но и воды (влаги). После флотации концентрат имеет влажность в пределах 50-80%. Допустимое же содержание влаги определяется условиями складирования и транспортирования концентратов и регламентируется в пределах от 3,8 до 9% (в зависимости от наименования концентратов и времени года). Для достижения регламентированной влажности концентраты обезвоживают. Обезвоживанием называется процесс удаления воды (влаги) из продуктов обогащения. Процесс обезвоживания состоит из операций механического удаления воды из продуктов обогащения - сгущения, фильтрации и термической сушки. 3.4.1 Сгущение Сгущением называются операции обезвоживания мелкозернистых пульп и суспензий, основанные на расслоении их путем осаждения взвешенных в пульпах (суспензиях) твердых частиц под действием силы тяжести и отделения их в виде осадка – сгущенного продукта от жидкости - слива. Сгущение – процесс повышения содержания твердого в пульпе путем осаждения твердых частиц. На фабрике сгущение производится в отделении сгущения главного корпуса. На сгущение поступают медный, цинковый, пиритный, грубый цинковый концентраты и хвосты медной флотации. Для сгущения установлено 10 сгустителей с периферическим приводом диаметром 50 м (8 шт. ) и 30 м (2 шт.). 3.4.2 Фильтрация Фильтрованием называются операции обезвоживания мелкозернистых пульп и суспензий, основанные на принудительной, под давлением, фильтрации содержащейся в них воды через фильтрующую пористую перегородку (поверхность), непроницаемую для твердых частиц пульпы (суспензии). Твердые частицы, задержанные фильтрующей перегородкой, называются осадком, а вода, проходящая сквозь перегородку, - фильтратом. Фильтрование осуществляется на дисковых вакуум/фильтрах и пресс - фильтрах «Diemme». Рабочим элементом дисковых вакуум-фильтров является фильтрующая поверхность - перегородка. По обеим сторонам фильтрующей перегородки создается разность давлений для принудительной фильтрации воды за счет вакуума - разрежения воздуха - путем откачивания его из-под фильтрующей перегородки. Фильтрование происходит следующим образом. Пульпа подается на фильтрующую поверхность фильтра. Под действием вакуума вода из пульпы фильтруется через осадок из твердых частиц и фильтрующую поверхность. После накопления достаточного слоя осадка подача пульпы на фильтрующую поверхность прекращается и осадок еще некоторое время просушивается струей воздуха, пропускаемой через него, а затем снимается с фильтрующейся поверхности. Фильтрование в пресс - фильтрах происходит за счет избыточного давления, создаваемого сжатым воздухом. Исходную суспензию под давлением подают одновременно во все камеры. При заполнении камер происходит процесс фильтрования. Жидкая фаза, проходя через слой фильтроткани, удаляется по специальным каналам между ребрами пластин и отверстиями в плитах. Твердые частицы удерживаются в фильтроткани. Фильтрование продолжается до полного заполнения камер осадком, затем осуществляют отжатие кека и продувку осадка сжатым воздухом. По окончании фильтрования пластины раздвигаются, и готовый концентрат разгружается на ленточный конвейер. После окончания разгрузки и промывки пластин цикл фильтрования повторяют. Фильтрация концентратов на обогатительной фабрике осуществляется на фильтровальном участке фильтровально-сушильного отделения. 3.4.3 Сушка Термической сушкой называются операции обезвоживания влажных продуктов обогащения, основанные на испарении содержащейся в них влаги при нагревании сушимого продукта. Материал нагревают горячими газами, полученными при сжигании топлива (мазута). При сушке продукты обогащения обезвоживаются за короткий промежуток времени до воздушно-сухого состояния. Процесс сушки зависит от влажности продукта, подвергаемого сушке, его гранулометрического состава, параметров теплоносителя. Улавливаемая пыль гидротранспортом направляется в хвостовой лоток. Во избежание потерь концентратов дренажные смывки из отделений сушки перекачиваются раздельно в сгустители отделения сгущения. Для транспортировки медного и цинкового концентратов в склад имеется по одному конвейерному тракту, для пиритного концентрата-2. 3.4.4 Подготовка концентратов к отгрузке Подготовка концентратов к отгрузке осуществляется на складах концентратов. Склады медного, цинкового и пиритного концентратов предназначены: - для раздельного хранения готовых концентратов после сушки; - для шихтовки некондиционных концентратов по содержанию основных компонентов и по содержанию примесей. Склады медного и цинкового концентратов – закрытые, с полезным объемом каждого склада 8400 т. Распределение концентратов производится ленточными конвейерами с передвижными самоходными штабелеукладчиками со стрелой 12м. Разгрузка концентратов из склада, шихтовка некондиционных концентратов производится грейферными кранами грузоподъемностью 15 т (2,5 м3). Выдача концентратов из склада производится ленточными конвейерами с передвижными самоходными бункерами, оборудованными ленточными питателями шириной 1400 мм. Погрузка концентратов предусматривается в открытые полувагоны ленточными конвейерами, управляемыми дистанционно из помещения железнодорожной весовой. Склад пиритных хвостов открытый. Полезный объем склада около 40 тыс. м3. Шихтовка и погрузка пирита осуществляется погрузчиком «Вольво» в открытые железнодорожные полувагоны грузоподъемностью 70-75т, и в автотранспорт. Некондиционный пиритный концентрат складируется отдельно, а затем подвергается шихтовке. 4. Энергоснабжение Внешнее энергоснабжение фабрики осуществляется от районной и главной понизительной подстанции (ГПП), которая на стороне 110 кв подключена к сетям АО «Башкирэнерго». На ГПП и районной подстанции установлены по два трансформатора 110/6 по 20 мвА каждый. В нормальном режиме работы трансформаторы включены каждый на свою систему шин при отключенном межсекционном масляном выключателе. Схема энергоснабжения оснащена системой автоматического ввода резерва АВР. Коммутационные пункты (КП) фабрики на стороне 6 кв питаются кабельными ЛЭП, положенными на кабельной эстакаде или в кабельном тоннеле. Высоковольтными токоприемниками на обогатительной фабрике являются: высоковольтные двигатели мельниц, дробилок, насосов пульпонасосной станции оборотного водоснабжения и понизительные трансформаторы, которые несут нагрузку низковольтных электродвигателей. Годовое потребление электроэнергии зависит от объема переработки руды и удельного расхода электроэнергии. 4.1 Электроснабжение дробильного отделения Дробильное отделение снабжается электроэнергией от коммутационного пункта U=6 кв №1. С КП-1 питание подается на 3 силовых трансформатора по S=1000 квА каждый, питающие электрооборудование 0,4 кв дробильного отделения. 4.2 Электроснабжение главного корпуса Главный корпус снабжается электроэнергией от трех коммутационных пунктов U=6кв №№2,3,4. С КП-2 питание подается на силовые трансформаторы понижающих подстанций с которых запитано электрооборудование 0,4кв первой секции главного корпуса. С КП-3 и КП-4 аналогично запитано электрооборудование 0,4кв второй и третей секции. На подстанциях установлены, в основном, трансформаторы мощностью 1000квА 610,4кв. 4.3 Электроснабжения фильтровально-сушильного отделения ФСО снабжается электроэнергией с коммуникационного пункта U=6кв №5. С КП-5 питание подается на силовые трансформаторы понижающих подстанций, с которых запитано электрооборудование 0,4кв ФСО. 4.4 Электроснабжение УПР и ОИ Реагентное отделение снабжается электростанцией с КП-2 через понижающую подстанцию ТП-6, имеющею два силовых трансформатора мощностью 1000квА. Известковый завод получает питание от коммутационного пункта №6 через понижающую подстанцию с двумя силовыми трансформаторами мощностью по 400квА каждый. 4.5 Электроснабжение пульпонасосной станции оборотного водоснабжения Пульпонасосная станция оборотного водоснабжения снабжается электроэнергией от коммутационного пункта «КП пульпонасосной». 5. Водоснабжение Вода на обогатительной фабрике используется на всех стадиях технологического процесса обогащения. Наибольший объем воды используется в водно-шламовом процессе обогащения руды. При измельчении руды воду используют для создания определенного соотношения Т:Ж, необходимое для помола, транспортировки и классификации измельченного продукта; при флотации воду подают для создания соотношения Т:Ж пульпы и для транспортировки ценного продукта и хвостов обогащения. Кроме технологического расхода в водно-шламовом процессе вода используется на промывку прободоставки пульпы главного корпуса ОФ, приготовления реагентов, охлаждения маслоохладителей подшипников дробилок, масляных станций мельниц, вакуум-насосов, дымососов, на промывку пресс-фильтров, гидроуборку просыпей и пылеподавление, гидроуплотнение насосов, в дренажных зумпфах, на мокрую уборку помещений. Действующая система производственного водоснабжения и водооборота состоит из: - Системы оборотного водоснабжения; - Системы водоснабжения промышленной водой. 5.1 Система оборотного водоснабжения Система оборотного водоснабжения действует на основе использования воды, поступающей из хвостохранилища обогатительной фабрики, включает: - Сливные колодцы и самотечные коллекторы хвостохранилища; - Насосную станцию оборотного водоснабжения (в насосной станции установлены 4 насоса марки Д-1250/125, производительностью 1250 м3/час каждый); - Водоводы оборотной воды диаметром 700 мм; - Резервуар оборотной воды объемом 2000 м3; - Напорные разводящие сети от резервуара до потребителей. Осветленная вода от водозаборных колодцев №1 и №5 по системе коллекторов подается на насосную станцию оборотного водоснабжения и далее перекачивается по двум трубопроводам диаметром 700 мм в расходный резервуар объемом 2000 м3. От резервуара по системе водоводов оборотная вода подается в каждое отделение обогатительной фабрики в технологический процесс, на смыв полов. Для увеличения водооборота и уменьшения забора свежей воды из озера Б.Учалы введен в эксплуатацию комплекс сооружений, основным элементом которого является водоудерживающая плотина на реке Буйда. В состав сооружений входят: - Земляная плотина на реке Буйда; - Насосные станции 1 и 2 подъемов (в насосных станциях установлено по три насоса ЦН-400-210); две нити водоводов; - Резервуар – 500м3 (2 штуки); - Резервуар – 1000м3; Забор воды из водохранилища насосной станции осуществляется через донный водоспуск, который выполнен из двух труб диаметром 820 мм, заключенных в бетонную оболочку. Место входа воды выполнено в виде оголовка с рыбозащитным устройством. Насосная станция 1 подъема подает воду в резервуар емкостью 500м3 и 1000м3. из последнего вода самотеком поступает на обогатительную фабрику (на разделение медно-пиритных и цинковых минералов). Имеется возможность подачи буйдинской воды в систему оборотного водоснабжения. |